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独立式石箍窑洞地震模拟振动台试验及数值模拟
引用本文:刘祖强,马 东,张风亮,薛建阳,潘文彬.独立式石箍窑洞地震模拟振动台试验及数值模拟[J].振动工程学报,2023,36(4):1101-1112.
作者姓名:刘祖强  马 东  张风亮  薛建阳  潘文彬
作者单位:西安建筑科技大学土木工程学院, 陕西 西安 710055;西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室,陕西 西安 710055;陕西省建筑科学研究院有限公司, 陕西 西安 710082
基金项目:陕西省重点研发计划(2022LL-JB-12);陕西省住房城乡建设科技科研开发计划项目(2019-K24);陕西省建筑科学研究院科研项目(2020-11-350, 2021-11-370)
摘    要:以山西省静乐县的某独立式石箍窑洞为原型,制作1/4缩尺的三跨试验模型,对其进行了地震模拟振动台试验,分析了地震作用下窑洞模型的破坏过程及破坏形态。在试验研究基础上,采用ABAQUS软件建立独立式石箍窑洞的有限元模型,将模拟得到的动力特性、动力响应和地震损伤结果与试验结果进行了对比分析,验证了有限元模型的合理性,进而基于对原型结构的有限元模拟,分析了覆土厚度、拱跨数和拱矢跨比对窑洞模型受力性能的影响。结果表明:独立式石箍窑洞在地震作用下主要发生砂浆灰缝开裂破坏,开裂最严重的部位为洞口拱顶和侧墙与背墙的连接处;有限元模拟结果与试验结果吻合较好,能够较好地反映地震作用下窑洞模型的受力性能;窑洞模型的纵墙刚度大于横墙,加速度和位移响应随输入峰值加速度的增大不断增大;随着覆土厚度变薄和拱矢跨比减小,窑洞模型的抗震性能增强,但拱跨数对窑洞模型的抗震性能影响较小。

关 键 词:独立式石箍窑洞  振动台试验  数值模拟  地震损伤  动力响应

Shaking table test and numerical simulation for free-standing stone cave dwelling
LIU Zu-qiang,MA Dong,ZHANG Feng-liang,XUE Jian-yang,PAN Wen-bin.Shaking table test and numerical simulation for free-standing stone cave dwelling[J].Journal of Vibration Engineering,2023,36(4):1101-1112.
Authors:LIU Zu-qiang  MA Dong  ZHANG Feng-liang  XUE Jian-yang  PAN Wen-bin
Abstract:
Keywords:
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